BOŞALTIM SİSTEMİ

Organizmaların yaşamsal olaylarını sürdürebilmeleri bulundukları ortamın ve kendi iç çevrelerinin kimyasal yapısı belirli sınırlar içinde kalabildiği sürece mümkündür.Bu olaylar oluşurken hücrelerde artık ve zararlı maddeler oluşur.Bunlara metabolik son ürünler denir.Oluşan bu ürünlerin organizmadan uzaklaştırılması gerekir.BU maddelerin organizmadan uzaklaştırılmasına boşaltım, bu işlemlerde görev yapan organ ve yapıların tamamına birden başaltım sistemi denir.
Boşaltımın temel iki amacı vardır.

• Metabolik son ürünlerin vücuttan uzaklaştırılması.
• İç dengenin korunmasını sağlamak

Organik maddelerin metabolik son ürünleri

1. Karbonhidratlar ve yağlar: Su ve karbondioksit oluşur.Böbrekler,akciğer ve ter bezleri ile dışarı atılır.
2. Proteinler: Amonyak,üre ve ürik asit

• Amonyak
• Üre
• Ürik asit

Hayvanlarda oluşan metabolik zararlı son ürünler vücudun çeşitli organları ile dışarı atılır.Bu organ ve artık ürünler şunlardır.

• Deri: Su ve çok az miktarda tuz
• Bağırsak: Safra ve az miktarda su
• Akciğer: Su ve karbondioksit
• Böbrek: Üre,tuz,su ve diğer maddeler.

Üre oluşumu:

Amonyağın karaciğerde bir dizi reaksiyona girmesi ile meydana ge- lir.Memelilerde amonyak karaciğerde (kupfer hücrelerinde) ornitin devri reaksiyonları denilen olaylarla üreye dönüştürülür.
Bu reaksiyonlarda bir molekül üre için:

1. İki mol amonyak gereklidir.
2. Bir mol karbondioksit harcanır
3. Üç ATP harcanır.
4. Üç su açığa çıkar.

İNSANDA BOŞALTIM

İnsanlarda metabolizma sonucunda üre, ürik asit ve kreatin gibi zararlı maddeler oluşmaktadır.
Bu maddeler vücut için zararlıdır ve uzaklaştırmadıkları taktide vücut fonksiyonlarında bozulmalar ortaya çıkar.Bu zararlı maddeler insanlarda böbreğin faaliyetleri sonucu dışarı atılır.İnsanda boşaltım organı böbrektir.
İnsanda boşaltım (üriner) sistemi;

• Böbrekler, idrar oluşumunda görev yapar.
• Üreter (idrar kanalı), oluşan idrarın idrar kesesine taşınmasında iş görür.
• İdrar kesesi (mesane), idrarı depolar.
• Üretra (dış idrar kanalı) olmak üzere dört kısımdan oluşturur. idrar kesesi dolduğunda idrarın kanalı vasıtası ile dışarı atması sağlar.

Böbrekler

İnsan böbreği 10--15 cm uzunluğunda, fasulye tanesi şeklinde, 120-200 g ağırlığında bir organdır. Karın boşluğunun arka tarafında, bel hizasında, omurganın iki yanında yer alır. Dış kısmı bağ dokudan yapılmış bir zar ile çevrilidir. Böbrek bir bıçak yardımı ile boyuna olarak ortadan ikiye kesilirse, çıplak gözle görülebilen üç bölüm ayırt edilir.

Bunlar dıştan içe doğru:

• Kabuk (korteks)
• Öz (medulla)
• Havuzcuk (pelvis) dir. 

Kabuk (korteks):
Böbreğin en dış kısmıdır. Koyu kırmızı renktedir. İdrar bu kısımda bulunan yapılar tarafından oluşturulur

Öz (medulla):
Kabukla havuzcuk arasında kalan bölgedir. Burada idrarın havuzcuğa taşınmasında rol oynayan toplama kanalları bulunur. Bu kanallar bir araya gelerek piramit görünümlü demetler oluşturur. Bunlara Malpighi piramitleri adı verilir.

Havuzcuk (pelvis):
Böbreğin çukur tarafında bulunan boşluktur. Kabuk bölgesinden gelen idrarın biriktiği kısımdır

Böbreğin yapısı incelendiğinde nefron adı verilen yapıların bulunduğu gözlenir. Nefronlar böbreğin yapı ve görev birimidir. Bu yapılara süzme birimi de diyebiliriz. Bir böbrekte yaklaşık 1 milyon nefron bulunur.
Bir nefron;

• Malpighi cisimciği
• Proksimal tüp
• Henle kulpu
• Distal tüp adı verilen kanalcıklardan meydana gelir.

Malpighi cisimciği: Bowman kapsülü ve glomerulusun oluşturduğu yapıdır.

Bowman kapsülü: glomerulusun etrafını tamamen saran, nefronun kanalcığının yarı küre şeklindeki başlangıç kısmıdır. Bowman kapsülü, tek katlı yassı epitelden oluşmuş bir yapıdır. Bu yapı glomerulusta kanın süzülmesi ile oluşan süzüntünün nefron kanalına aktarılmasına sağlar.
Glomerulus: Bowman kapsülünün içini dolduran kılcal damarlardan oluşmuş bir atardamar yumağıdır. Bowman kapsülüne giren getirici atardamar, glomerulus yumağını oluşturan kılcallara ayrılır. Bu kılcallar bileşerek götürücü atardamar olarak Bowman kapsülünden çıkar. Çıkan bu atardamar, böbrek kılcallarına ayrılarak nefron kanalcıklarının etrafını sarar ve daha sonra birleşerek böbrek toplardamarına bağlar.

Glomerulus kılcalları iki atardamar bulunduğundan, kan basıncı vücut kılcallarından yaklaşık iki kat daha fazladır (70mmHg). Yüksek kan basıncından plazmasının bir kısmı glomerulustan Bowman kapsülüne süzülür. Glomerulus kılcalları vücut kılcallarından farklı olarak iki katlı yassı epitelden oluşmuştur. Bu yapı onlara hem yüksek kan basıncına dayanma özelliği kazandırır hem de protein ve kan hücrelerinin kılcallardan dışarı çıkmasını engeller. Ayrıca kılcallarında geri emilim yoktur. 


Bowman kapsülünün devamı olan nefron kanalcığı:

• Proksimal tüp
• Henle kulpu
• Distal tüpten oluşur.

Proksimal tüp kabuk bölgesinde bulunur.Bu yapı öz bölgesinde Henle kulpunu meydana getirir. Henle kulpu tekrar kabuk bölgesine çıkarak ikinci kıvrımlı kısım olan distal tüpü oluşturur. Distal tüp daha geniş olan idrar toplama kanalına bağlanır. İdrar toplama kanallarının açık uçları pramitin tepesinden havuzcuğa açılır.

Nefronlar da idrar oluşumu;

• Süzülme,
• Geri emilme
• Salgılama

Süzülme

1927 yılında A.Richards (A.Rişards) ve A.Walter( A.Voltır) adlı bilim insanları kurbağa böbrekleri incelemişlerdir. Nefron kanalcıklarından ve idrar torbasından örnek sıvılar almışlar bu sıvının birleşimlerinin farklı olduğunu saplamışlardır. Sonuçlardan yararlanarak nefron kanalcıklarından geçen sıvı içerisindeki yararlı maddelerin, yine bu kanallarda geri emilerek yeniden kana katıldığı fikrine varmışlardır.İlerleyen sonraki yıllarda diğer bilim insanları tarafından yapılan araştırmalar da bu sonuçları desteklemiştir.
Aorttan pompalanan kanın yaklaşık 1/4’ü böbrek atardamarıyla böbreklere gelir.Bu 4-5 dakikada bir kanın böbreklerden geçmesi demektir.
Süzülme: Kan basıncının etkisiyle kan hücreleri, plazma proteinleri ve yağ molekülleri dışındaki kan içeriği, glomerulustan Bowman kapsülüne geçmesine denir.
Süzülme olayı glomerulus kılcalları ile Bowman kapsülünün tek sıralı epiteli arasında pasif taşıma ile gerçekleşir. Glomeruluslardan geçen kan süzüldüğü için gelen kan miktarı ,giden kan miktarından daha bazladır. Süzülme fiziksel bir olaydır. Glomerulus kılcallarında yüksek bir süzme basıncı vardır.

Glomerulustan süzülen sıvıda su, glikoz, amino asitler, vitaminler, Na+,K+,Ca+2, Mg2+ HCO3" vb. iyonlar;üre, ürik asit, amonyak ve kreatin gibi boşaltım maddeleri yer alır.


Böbreğin süzme hızı:
İki böbreğin bütün nefronlarında bir dakikada meydana gelen süzüntü miktarına denir.
Süzülme hızına aşağıdaki faktörler etki eder:

• Kan basıncı ( Doğru orantılı)
• Sıcaklık ( Ters orantılı)
• Madde derişimi ( Doğru orantılı)
• Sıcak veya soğuk bölgede yaşama: ( Soğuk ortam doğru orantılı,sıcak ortam ters )
• Kanın akış hızı: ( Doğru orantılı)
• Kan kaybı ( Ters orantılı)

Bir günde glomeruluslardan Bowman kapsülüne 180-190 litre arasında sıvı süzülür

Geri Emilim

Süzülme olayı sonucunda glomerulustan Bowman kapsülüne geçen sıvıda, vücut için çok faydalı olan (su, glikoz amino asitler, vitaminler ve bazı iyonlar) maddeler bulunur. Bu sıvı içindeki yararlı maddeler böbreklerden doğruca atılırsa (glikoz, amino asit, su, mineral gibi) vücudun su dengesinin bozulması nedeniyle ölüm olur.
Geri emilim: Süzülme sonucu Glomerulustan Bowman kapsülüne geçen sıvı içindeki yararlı maddeler nefron kanalcıklarında ilerlerken kanalcıkları saran kılcallara geçerek yeniden kan dolaşımına verilmesine denir.
Geri emilim olayı hem pasif hem de aktif taşıma ile gerçekleşir. Aktif taşıma sırasında enerji harcanır. Bu yüzden nefron kanalcıklarını oluşturan hücreler fazla sayıda mitokondri içerir.
Nefrondaki proksimal tüpte su ozmosla, glikoz, vitamin, amino asitler, amonyum,klor, bikarbonat , potasyum ve sodyum aktif taşıma ile geri emilir.Hidrojen iyon derişimine bağlı olarak aktif veya pasif taşıma ile geri emilir.
Henle kulpunun inen kolunda su, Na ve CI pasif taşıma ile çıkan kolunda Na ve CI aktif taşıma ile geri emilirken Henle kulpunun inen kolu suya geçirgen iken çıkan kolu suya geçirgen değildir. Bundan dolayı Henle kulpunun çıkan kolunda suyun geri emilimi olmaz.
Distal tüpte ise sodyum, klor, bikarbonat iyonları ve su ise pasif taşımayla geri emilir. Burada suyun geri emilimi ADH (antidiüretik hormon) etkisiyle düzenlenir.
İnsan vücudunun suya ihtiyacı olduğu durumlarda ADH, distal tüp hücrelerine etki ederek hücre porlarını genişleterek daha fazla suyun geri emilmesini sağlar.
Distal tüp hücreleri üreye geçirgen olmadığından ürenin geri emilimi olmaz ve burada üre yoğunluğu artar.Mineral madde miktarı, böbrek üstü bezinden salgılanan aldosteron hormonu ile dengede tutulur.Bu hormon normalden fazla salgılanırsa gereğinden fazla sodyum geri emilir.
Geri emilim olayı idrar toplama kanalında su ve üre difüzyonla geri emilir. İdrar toplama kanalında Na+ve Cl" iyonlarının geri alınması ile tamamlanır.

Eşik değer Her maddenin kandaki normal değerine denir.
Aktif taşıma ile geri emilim, maddenin kandaki yoğunluna bağlıdır.Aktif taşıma ile yapılan geri emilim maddenin kandaki miktarını eşik değerine çıkaracak oranda gerçekleşir.Bir maddenin kandaki yoğunluğu eşik değerin üzerinde ise bu değeri aşan kısım nefron kanalcıklarından geri emilmez,idrarla dışarı atılır.Örnek olarak şeker hastalarında kandaki glikoz oranı eşik değerin üzerindedir.Bu yüzden glikozun fazlası idrarla atılır.Sağlıklı insanın idrarında glikoza rastlanmaz.
Sağlıklı bir insanda glikoz ve amino asitlerin %100’ü suyun %99’u sodyumun %99,5’i ürenin %50’si geri emilerek tekrar kana verilir.Böylece kandaki madden konsantrasyonları ve ozmotik basınç sabit tutularak homeostasinin oluşumuna katkı sağlanır

Salgılama

Süzülme ile Bowman kapsülüne geçemeyen bazı ilaçlar,bazı asit ve bazlar,zehirli maddeler,amonyak,bikarbonat,hidrojen iyonları,potasyum iyonları ve boya gibi bazı atık maddeler aktif taşıma ile nefron kanalcıklarını saran kılcal damarlardan nefron kanalcıklarına verilir.Buna salgılama veya aktif boşaltım denir.Ayrıca sağlıklı olmayan insanlarda kanda eşik değerin üzerinde bulunan glikoz,vitamin ve amino asit gibi maddelerde gerektiğinde salgılanır.Salgılama olayı homeostasinin sağlanası bakımından insanlar için önemlidir.


İdrar oluşumu (süzülme,geri emilme ve salgılama )olayları sonucu oluşan idrarın içeriğinde; üre,ürik asit,kratin gibi organik maddelerle su, kalsiyum, potasyum, sodyum, klor, fosfat, amonyak gibi inorganik maddeler bulunur.
Sağlıklı bir insan günde ortalama 1-1.5 lt idrar oluşturur. Beslenme durumuna göre idrarın pH’ 5-7’i arasında değişir.Oluşan idrar idrar toplama kasesine taşınır.İdrar kasesi 300-500 cm3 idrar alır.İdrar kasesinde biriken idrar,zaman zaman üretra ile dışarı atılır.

ORGANİZMADA BÖBREĞİN DÜZENLEYİCİ ROLU

• Böbrekler alyuvar yapımının düzenlenmesinde görev yapar. Sağlıklı bireylerde kemik iliğinde alyuvar yapımını uyaran eritropoietin hormonunun %90’ı böbreklerde,geri kalanı karaciğerde üretilir.Kronik börek yetmezliği olan hastalarda eritropoitin yapımını azalması sonucu anemi görülür.

Alyuvar üretimi kemik iliğinde gerçekleşir. Bu olay böbreklerden salgılanan eritropoietin hormonunun kemik iliğinde alyuvar yapımını uyarması ile başlar.

• Böbrekler, uzun süreli açlık durumunda amino asitlerden ve gliserol gibi karbonhidrat dışı kaynaklardan glikoz sentezler.
• Su yoğunluğunu ayarlar.İnsan vücudundaki su miktarı Antidiüretik (ADH) hormonu ile düzenlenir.ADH az salgılanırsa seyreltik çok salgılanırsa yoğun idrar oluşur.
• İnsan vücudundaki mineral madde ve tuz miktarının ayarlanmasında aldosteron hormonu görev yapar.
• Kanın pH ını düzenlemesinde önemli görev yapar.kan ph ının7.4 olmasını sağlar.kanın asitliği artarsa böbrek kanalcık hücreleri sayesinde karnonikanhidraz enzimi katalizörlüğünde tepkimesi gerçekleşir.Burada oluşan H+ iyonu tüpçük sıvısına verilirken Na+ iyonu kanalcık hücrelerince alınır.kanalcık hücrelerindeki HCO3 ve Na+ iyonları kana geçerek kan pH ının düzenler.
• Deride bulunan ter bezleri vücut sıcaklığının düzenlenmesine ve dolayısı ile homeostatik dengenin sağlanmasına yardım eder. Özellikle sıcak ve kuru ortamlarda düzenleyici mekanizmaların devreye girmesi ile canlıda terme başlar. Ter;idrar olaniçerisinde bulunan üre, tuzlar ve bazı organik maddeleri seyreltik olarak içerir. Terin boşalması ile birlikte vücut sıcaklığı düşürülürken bu atık maddeler de vücuttan uzaklaştırılmış olur ve böylece homeostasi sağlanır.
• Karaciğer, çeşitli toksit kimyasal bileşikleri zararsız hale getirerek bunları boşaltım sisteminden kolayca atılmaları için hazırlar. Örneğin proteinlerin sindirilmesi sonucunda oluşunda amonyağı daha az zararlı olan üreye dönüştürür. Yaşlanan eritrositlerin parçalanma ürünü olan bilirubin, karaciğerde üretilen safra salgısı ile ince bağırsaklara gönderilerek sindirim sistemi aracılığıyla dışarı atılır. Bilirubinin bir kısmı da ince bağırsaklardan süzülerek idrarla dışarı atılır. Karaciğer ayrıca osmotik dengenin korunmasında önemli rol oynayan plazma proteinlerini sentezler.
• Homeostasinin (iç dengenin) devamı için böbrekler,metabolizma sonucu oluşan metabolik atıkların atılmasını sağlar. Üre, ürik asit, bilirubin gibi vücuda zararı olan metabolizma ürünlerini ve kreatini uzaklaştırır. Besin, katkı maddeleri ve ilaçlar gibi dışarıdan alınan yabancı maddeleri ve toksinlerin çoğunu da vücuttan dışına atar.